Exploring the multifactorial nature of autism through computational systems biology: Calcium and the Rho GTPase RAC1 under the spotlight

Autism is a neurodevelopmental disorder characterized by impaired social interaction and communication accompanied with repetitive behavioral patterns and unusual stereotyped interests. Autism is considered a highly heterogeneous disorder with diverse putative causes and associated factors giving rise to variable ranges of symptomatology. Incidence seems to be increasing with time, while the underlying pathophysiological mechanisms remain virtually uncharacterized (or unknown). By systematic review of the literature and a systems biology approach, our aims were to examine the multifactorial nature of autism with its broad range of severity, to ascertain the predominant biological processes, cellular components, and molecular functions integral to the disorder, and finally, to elucidate the most central contributions (genetic and/or environmental) in silico. With this goal, we developed an integrative network model for gene-environment interactions (GENVI model) where calcium (Ca2+) was shown to be its most relevant node. Moreover, considering the present data from our systems biology approach together with the results from the differential gene expression analysis of cerebellar samples from autistic patients, we believe that RAC1, in particular, and the RHO family of GTPases, in general, could play a critical role in the neuropathological events associated with autism. © 2013 Springer Science+Business Media New York.

Reproductive biology of two macrourid fish, Nezumia aequalis and Coelorinchus mediterraneus, inhabiting the NW Mediterranean continental margin (400-2000m)

Nezumia aequalis and Coelorinchus mediterraneus are abundant species on the upper and lower continental slopes, respectively, in the Mediterranean Sea. A study on the reproductive strategy of the two species was conducted on the Catalan margin (NW Mediterranean). The reproductive cycle of both species was investigated using visual analyses of gonads and histological screening. The shallower species, N. aequalis, showed continuous reproduction with a peak of spawning females in winter months. In contrast, the deeper-living species, C. mediterraneus, showed semi-continuous reproduction with a regression period during the spring. Juveniles of N. aequalis were present in all seasons, but most abundant in the spring. Only two juveniles of C. mediterraneus were found. Both species had asynchronous oocyte development. The average fecundity of N. aequalis was 10,630 oocytes per individual, lower than known for the same species in the Atlantic Ocean. The fecundity of C. mediterraneus was measured for the first time in this study, with an average of 7693 oocytes per individual. Males of both species appear to have semi-cystic spermatogenesis. © 2013 Elsevier Ltd.

Mating in the pseudogamic apomictic Anemopaegma acutifolium DC: Another case of pseudo-self-compatibility in Bignoniaceae?

Self-compatibility in apomictic pseudogamic species is considered fundamental to assure reproduction by seeds in extreme situations, making apomictic species more advantageous than sexual ones in these scenarios. Anemopaegma acutifolium is a polyploidy, apomictic sporophytic species with no endosperm development in ovules of unpollinated pistils, which indicates obligate pseudogamy. Thus, the aim of the present work is to study the breeding system and post-pollination events to test if there is similar pseudogamous development irrespective of pollination treatment. We analysed fruit and seed set obtained in controlled experimental pollinations, as well as embryo number per seed, and the progress of ovule penetration, fertilisation and early endosperm development between self- and cross-pollinated pistils. We found that the species is self-fertile and that spontaneous selfing fruit set is also possible, although emasculated flowers never form fruits. Selfed pistils were as efficient as crossed ones for all parameters analysed, except for a delay in endosperm development observed in the former that may be an effect of the late-acting self-incompatibility. Therefore, the avoidance of selfed pistil abortion seems to be promoted by the presence of adventitious embryos and a normal endosperm. We conclude that A. acutifolium shows apomixis-related pseudo-self-compatibility, as in other self-fertile apomictic species of Bignoniaceae, which confer reproductive assurance and increases fruit-set and persistence ability in fast-changing tropical habitats. © 2012 German Botanical Society and The Royal Botanical Society of the Netherlands.

Ecologia da polinização de Eschweilera nana Miers, uma Lecythidaceae do cerrado

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Biologia Vegetal) - IBRC

Genome-wide scans to uncover loci underlying bovine reproductive biology

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FCAV

Estudo da fauna de Euglossini (Hymenoptera, Apidae) em paisagem fragmentada na Serra da Forquilha, Jacutinga, região sul de Minas Gerais: diversidade de espécies e uso de habitats

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Zoologia) - IBRC

Occurrence of the Indo-Pacific freshwater prawn Macrobrachium equidens Dana 1852 (Decapoda, Palaemonidae) on the coast of Brazilian Amazonia, with notes on its reproductive biology

O camarão de água doce Macrobrachium equidens, nativo da região do Indo-Pacífico, foi registrada pela primeira vez na costa da Amazônia Brasileira. Esta espécie foi encontrada habitando o mesmo ambiente que duas espécies nativas do gênero Macrobrachium: M. amazonicum e M. acanthurus, e é morfologicamente muito similar à última. A identificação dessa espécie foi confirmada pela análise da sequencia genética do gene mitocondrial Citocromo Oxidase (COI). Uma descrição detalhada das características morfológicas e biologia reprodutiva de M. equidens neste novo ambiente que é apresentada.

Estudo da biologia reprodutiva, diversidade genética e química de populações de Ocimum selloi Benth

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ecologia da polinização de taperebá (Spondias mombin L., Anacardiaceae) em área de floresta secundária no município de Santo Antônio do Tauá, Pará, Brasil

Este trabalho teve como objetivo caracterizar o sistema de polinização de Spondias mombin L., obtendo dados sobre a, sistema reprodutivo e os visitantes florais. Spondias mombin floresceu durante a estação seca e produziu frutos maduros na estação chuvosa. É uma espécie andromonóica, produzindo flores hermafroditas e masculinas, com números e viabilidades polínicas semelhantes. A análise da razão pólen/óvulo revelou que é uma espécie que se enquadra no tipo de sistema reprodutivo xenogâmico, necessitando da polinização cruzada realizada, neste caso, pelos insetos. Spondias mombin foi visitada por uma variedade de insetos de pequeno porte e generalistas como abelhas, moscas, vespas e besouros. As abelhas Apis mellifera Linneu, 1758, Tetragona goettei (Friese, 1900) e Trigona hyalinata (Lepeletier, 1836) apresentaram maior freqüência e, seu comportamento, tocando as partes reprodutivas das flores, sugere que são os principais polinizadores desta espécie vegetal. Além disso, a análise do pólen coletado pelos principais polinizadores demonstrou a fidelidade destes ao taperebá e o grande poder de recrutamento desta espécie.

Reproductive biology of Plagioscion magdalenae (Teleostei: Sciaenidae) (Steindachner, 1878) in the bay of Marajo, Amazon Estuary, Brazil

Plagioscion magdalenae (pescada-curuca) é um sciaenídeo bentopelágico, de importância comercial, amplamente distribuído na bacia do rio Amazonas. O objetivo deste trabalho foi descrever a biologia reprodutiva dessa espécie na baía do Marajó, estuário Amazônico, Brasil. Neste estudo foi determinado o estádio do desenvolvimento gonadal, tamanho de primeira maturação gonadal (L₅₀), proporção entre sexos, época e o tipo de desova. A coleta foi realizada bimestralmente no período de dezembro de 2005 a outubro de 2006. Foi examinado um total de 251 exemplares, variando entre 220 e 590 mm de comprimento total (CT). A relação peso-comprimento para fêmeas, machos e sexos agrupados foi altamente significativa, com alometria positiva. O L₅₀ foi de 279 mm considerando sexos agrupados, 305 e 269 mm CT para fêmeas e machos respectivamente. A proporção entre sexos para o total de indivíduos foi favorável aos machos (2,02 machos: 1 fêmea). Macroscopicamente, as gônadas foram classificadas em imatura, em maturação, matura e desovada. Considerando-se as avaliações macro e microscópicas das gônadas, foi registrado um período prolongado de desova, principalmente entre agosto e fevereiro.

Características florais e dependência por polinizadores de cinco cultivares de pepino e manejo de colméias em estufas

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Reproductive biology and spatio-temporal distribution of Stellifer rastrifer, Stellifer naso and Macrodon ancylodon (Sciaenidae) in the Caeté estuary, northern Brazil

O presente estudo caracteriza a distribuição espaço-temporal dos peixes com maior abundância dentre a família Sciaenidae no estuário do rio Caeté, litoral norte do Brasil. Estima-se o comprimento de inicio da maturação sexual, o comprimento médio da primeira maturação sexual e os períodos de desova. Para tal, durante os meses de outubro de 1996 a agosto de 1997, foram feitas 6 coletas bimestrais, através de arrastos de fundo. A partir de subamostras das espécies mais abundantes dentro das capturas, construíram-se distribuições de freqüência de comprimento total, que foram analisadas por período e local de coleta. De onze espécies de Sciaenidae coletadas, a maior contribuição em abundância de exemplares foi feita pelas espécies Stellifer rastrifer, Stellifer naso e Macrodon ancylodon. Determinou-se que a distribuição espacial das espécies no sistema, está relacionada com mudanças periódicas na salinidade dentro do estuário e a sua dinâmica de reprodução. Assim, os juvenis de S. rastrifer, S. naso e M. ancylodon distribuíram-se nas áreas mais internas do estuário e os adultos nas águas costeiras, com maiores teores de salinidade. Enquanto que M. ancylodon apresenta desovas periódicas durante outubro a fevereiro, S. rastrifer e S. naso apresentam desovas parceladas com dois picos mais intensos de outubro a dezembro e durante junho.

Ecologia da polinização do buriti (Mauritia flexuosa L. – Arecaceae) na restinga de Barreirinhas, Maranhão, Brasil

O estudo das palmeiras nativas é importante por seu grande valor econômico e na manutenção das comunidades de várias espécies de vertebrados e invertebrados que se alimentam de seus frutos, sementes e folhas. A eficiência na produção dos frutos das palmeiras está diretamente relacionada com a presença de insetos polinizadores, principalmente besouros, abelhas e moscas. A palmeira Mauritia flexuosa, comumente conhecida como buriti, é a espécie mais abundante do Brasil e é também chamada de “árvore da vida”, por ser 100% utilizável. Este trabalho teve como objetivo contribuir para o conhecimento da ecologia da polinização do buriti em ambiente de restinga, no município de Barreirinhas, Maranhão, Brasil. Para tanto, obteve-se dados sobre fenologia reprodutiva, biologia floral, sistema reprodutivo e visitantes florais. Para o acompanhamento fenológico foram selecionados 25 indivíduos de cada sexo, os quais foram observados de agosto/2009 a outubro/2012. As fenofases de floração e frutificação foram relacionadas com as variáveis climáticas através de correlação de Spearman. O processo de abertura e longevidade floral foi acompanhado durante o pico de floração da espécie, verificando-se a viabilidade polínica, a receptividade estigmática, as regiões emissoras de odor e a ocorrência de termogênese. Para determinar o sistema reprodutivo foram feitos testes de polinização cruzada e apomixia. O transporte de grãos de pólen pelo vento foi observado, por meio de lâminas de vidros untadas com vaselina que permaneceram penduradas próximas às inflorescências pistiladas durante 24 horas. Os visitantes florais foram coletados através do ensacamento de 20 inflorescências de cada sexo, sendo classificados de acordo com a frequência e o comportamento. O buriti apresentou padrão fenológico anual, sincrônico e sazonal, com floração de agosto a novembro e pico de queda dos frutos em setembro, o que corresponde à estação seca, diferindo do observado na Amazônia, onde estes eventos fenológicos ocorreram na estação chuvosa. Esta diferença pode ser justificada pela grande disponibilidade de água na região, o que faz com que o buriti não necessariamente dependa das chuvas para florescer. Este fato foi evidenciado pela correlação significativa negativa das fenofases com a precipitação e com a umidade relativa. A forte incidência solar e a disponibilidade de água no ambiente contribuíram para o sucesso na floração e frutificação do buriti. Além disto, fatores bióticos podem ter exercido influência no comportamento fenológico, cuja estratégia reprodutiva adotada parece ser a sincronização da floração e da frutificação com a atividade dos polinizadores e dispersores. Dessa maneira a espécie garante a sua reprodução em um período ótimo para a germinação de sementes e estabelecimento de plântulas. O sistema reprodutivo do buriti é xenogâmico. O conjunto de características florais, aliado à abundância de pólen e ao forte odor leva a crer que essa palmeira tenha como principal estratégia de polinização a cantarofilia, porém o vento também possui grande importância na polinização. Além de apresentar polinização do tipo misto (ambofilia), as flores do buriti atraíram uma grande variedade de visitantes, cuja riqueza foi maior que a observada na Amazônia.

I Workshop on Male Reproductive Biology

Proceedings of the I Workshop on Male Reproductive Biology carried out in Brazil, from November 05 to 07, 2007.

Reproductive biology of Hepatus pudibundus (Crustacea: Brachyura), the most abundant crab on the southeastern Brazilian coast

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)